Nature.com ని సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్ పరిమిత CSS మద్దతును కలిగి ఉంది. ఉత్తమ ఫలితాల కోసం, మీ బ్రౌజర్ యొక్క కొత్త వెర్షన్‌ను ఉపయోగించమని మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో అనుకూలత మోడ్‌ను ఆఫ్ చేయడం). ఈలోగా, కొనసాగుతున్న మద్దతును నిర్ధారించడానికి, మేము స్టైలింగ్ లేదా జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ను చూపిస్తున్నాము.
ఇప్పుడు, జూల్ జర్నల్‌లో వ్రాస్తూ, ఉంగ్ లీ మరియు సహచరులు ఫార్మిక్ ఆమ్లాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి కార్బన్ డయాక్సైడ్‌ను హైడ్రోజనేట్ చేసే పైలట్ ప్లాంట్ యొక్క అధ్యయనాన్ని నివేదిస్తున్నారు (K. Kim et al., Joule https://doi.org/10.1016/j. Joule.2024.01). 003;2024). ఈ అధ్యయనం తయారీ ప్రక్రియలోని అనేక కీలక అంశాల ఆప్టిమైజేషన్‌ను ప్రదర్శిస్తుంది. రియాక్టర్ స్థాయిలో, ఉత్ప్రేరక సామర్థ్యం, ​​పదనిర్మాణం, నీటిలో కరిగే సామర్థ్యం, ​​ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు పెద్ద-స్థాయి వనరుల లభ్యత వంటి కీలక ఉత్ప్రేరక లక్షణాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం వలన అవసరమైన ఫీడ్‌స్టాక్ పరిమాణాలను తక్కువగా ఉంచుతూ రియాక్టర్ పనితీరును మెరుగుపరచడంలో సహాయపడుతుంది. ఇక్కడ, రచయితలు మిశ్రమ సమయోజనీయ ట్రయాజిన్ బైపిరిడైల్-టెరెఫ్తలోనిట్రైల్ ఫ్రేమ్‌వర్క్ (Ru/bpyTNCTF అని పిలుస్తారు)పై మద్దతు ఉన్న రుథేనియం (Ru) ఉత్ప్రేరకాన్ని ఉపయోగించారు. వారు సమర్థవంతమైన CO2 సంగ్రహణ మరియు మార్పిడి కోసం తగిన అమైన్ జతల ఎంపికను ఆప్టిమైజ్ చేశారు, CO2ను సంగ్రహించడానికి మరియు ఫార్మేట్‌ను ఏర్పరచడానికి హైడ్రోజనేషన్ ప్రతిచర్యను ప్రోత్సహించడానికి N-మిథైల్‌పైరోలిడిన్ (NMPI)ని రియాక్టివ్ అమైన్‌గా ఎంచుకున్నారు మరియు రియాక్టివ్ అమైన్‌గా పనిచేయడానికి N-బ్యూటైల్-N-ఇమిడాజోల్ (NBIM)ని ఎంచుకున్నారు. అమైన్‌ను వేరు చేసిన తర్వాత, ట్రాన్స్-అడక్ట్ ఏర్పడటం ద్వారా FA యొక్క మరింత ఉత్పత్తి కోసం ఫార్మేట్‌ను వేరు చేయవచ్చు. అదనంగా, CO2 మార్పిడిని పెంచడానికి వారు ఉష్ణోగ్రత, పీడనం మరియు H2/CO2 నిష్పత్తి పరంగా రియాక్టర్ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులను మెరుగుపరిచారు. ప్రక్రియ రూపకల్పన పరంగా, వారు ట్రికింగ్ బెడ్ రియాక్టర్ మరియు మూడు నిరంతర స్వేదనం స్తంభాలతో కూడిన పరికరాన్ని అభివృద్ధి చేశారు. అవశేష బైకార్బోనేట్‌ను మొదటి నిలువు వరుసలో స్వేదనం చేస్తారు; రెండవ నిలువు వరుసలో ట్రాన్స్ అడక్ట్‌ను ఏర్పరచడం ద్వారా NBIM తయారు చేయబడుతుంది; FA ఉత్పత్తి మూడవ నిలువు వరుసలో పొందబడుతుంది; రియాక్టర్ మరియు టవర్ కోసం మెటీరియల్ ఎంపికను కూడా జాగ్రత్తగా పరిగణించారు, చాలా భాగాలకు స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ (SUS316L) ఎంపిక చేయబడింది మరియు ఇంధన అసెంబ్లీ తుప్పుకు దాని నిరోధకత కారణంగా రియాక్టర్ యొక్క తుప్పును తగ్గించడానికి మూడవ టవర్ కోసం వాణిజ్య జిర్కోనియం ఆధారిత పదార్థం (Zr702) ఎంపిక చేయబడింది మరియు ఖర్చు చాలా తక్కువ.
ఉత్పత్తి ప్రక్రియను జాగ్రత్తగా ఆప్టిమైజ్ చేసిన తర్వాత - ఆదర్శవంతమైన ఫీడ్‌స్టాక్‌ను ఎంచుకోవడం, ట్రిక్లింగ్ బెడ్ రియాక్టర్ మరియు మూడు నిరంతర స్వేదనం స్తంభాలను రూపొందించడం, కాలమ్ బాడీ మరియు తుప్పును తగ్గించడానికి అంతర్గత ప్యాకింగ్ కోసం పదార్థాలను జాగ్రత్తగా ఎంచుకోవడం మరియు రియాక్టర్ యొక్క ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులను చక్కగా ట్యూన్ చేయడం - రచయితలు 10 కిలోల ఇంధన అసెంబ్లీ యొక్క రోజువారీ సామర్థ్యంతో 100 గంటలకు పైగా స్థిరమైన ఆపరేషన్‌ను నిర్వహించగల పైలట్ ప్లాంట్‌ను నిర్మించారని ప్రదర్శించారు. జాగ్రత్తగా సాధ్యమయ్యే మరియు జీవిత చక్ర విశ్లేషణ ద్వారా, పైలట్ ప్లాంట్ సాంప్రదాయ ఇంధన అసెంబ్లీ ఉత్పత్తి ప్రక్రియలతో పోలిస్తే ఖర్చులను 37% మరియు గ్లోబల్ వార్మింగ్ సామర్థ్యాన్ని 42% తగ్గించింది. అదనంగా, ప్రక్రియ యొక్క మొత్తం సామర్థ్యం 21%కి చేరుకుంటుంది మరియు దాని శక్తి సామర్థ్యం హైడ్రోజన్‌తో నడిచే ఇంధన సెల్ వాహనాలతో పోల్చవచ్చు.
క్వియావో, ఎం. హైడ్రోజనేటెడ్ కార్బన్ డయాక్సైడ్ నుండి ఫార్మిక్ ఆమ్లం యొక్క పైలట్ ఉత్పత్తి. నేచర్ కెమికల్ ఇంజనీరింగ్ 1, 205 (2024). https://doi.org/10.1038/s44286-024-00044-2